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タンパク質の局所構造情報を利用したab initio立体構造・機能予測手法の開発

タンパク質の局所構造情報を利用したab initio立体構造・機能予測手法の開発
利用蛋白质局部结构信息开发从头算三维结构/功能预测方法
批准号：
14015208
负责人：
清水 謙多郎
金额：
$2.88万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2002 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14015208/
关键词：
タンパク質構造予測アミノ酸配列BLOSUM統計ポテンシャル二次構造

项目摘要

项目成果

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本研究では、昨年度に引き続き、構造データベースから抽出した局所構造情報に基づく、構造既知のタンパク質とホモロジーがない場合にも適用可能なab initio構造予測の手法およびシステムを開発する。本年度は、予測精度のさらなる向上を目指し、全体構造を評価する統計ポテンシャルの検討を行うとともに、得られた全体構造に対してクラスタリングを適用して予測構造を絞り込む手法を開発した。その結果、数十残基程度の小さなタンパク質で、ネイティブ構造とのRMSDが数Åの精度の良い予測結果を得ることができた。手法の改良については、部分配列がとり得る局所構造の効果的な抽出が予測精度の向上に不可欠であるとの判断により、各部分配列と類似性の高い配列の中心の残基がとる主鎖二面角の分布を構造データベース(PDB)の情報をもとに解析し、より高い確率でネイティブ構造の二面角付近をサンプリングできるような二面角の確率分布の生成を行った。類似性の尺度として、アミノ酸どうしの配列類似度と二次構造の類似度の両方を考慮する方式を開発した。配列類似度には、BLOSUMとHSSPによるマルチプルアライメントを組み合わせた指標を使用し、二次構造の類似度については、PHIPREDによる予測結果との比較結果を用いた。その結果、配列類似度と二次構造の類似度を同程度に考慮した方式がネイティブに近い構造を抽出できるが、その両者の最適な重み付けは、タンパク質によってかなり違いがあるという結論を得た。全体構造の評価については、残基間距離、ある残基の周囲に存在する残基数、回転半径など、昨年度までに取り入れた統計ポテンシャルに加えて、二次構造パッキングのポテンシャルを導入することにより、βシートの予測精度を大幅に向上させることができた。
期刊论文(10)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
清水謙多郎: "分子動力学シミュレーションの並列計算"化学フロンティア. 50-62 (2002)
清水健太郎：“分子动力学模拟的并行计算”化学前沿50-62（2002）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
中村周吾: "New method for parallel computation of Hessian matrix of conformational energy function in internal coordinates"Journal of Computational Chemistry. 23,4. 463-469 (2002)
Shugo Nakamura：“内坐标构象能量函数 Hessian 矩阵的并行计算新方法”计算化学杂志 23,4（2002）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
塚本弘毅: "SAM1 semiempirical calculations on the catalytic cycle of nitric oxide reductase from Fusarium oxysporum"Journal of Molecular Structure : THEOCHEM. (印刷中). (2003)
Hiroki Tsukamoto：“尖镰孢一氧化氮还原酶催化循环的 SAM1 半经验计算”分子结构杂志：THEOCHEM（印刷中）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
関嶋政和: "Automatic Improvement of Scheduling Policies in Parsley Parallel Programming Environment"Proceedings of the Parallel and Distributed Computing and Systems 2002. 380-385 (2002)
Masakazu Sekijima：“Parsley 并行编程环境中调度策略的自动改进”并行和分布式计算与系统论文集 2002。 380-385 (2002)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 6 条
    Docking prediction and design of peptides by molecluar simulation and deep learning
    • 批准号：
      21K12122
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.66万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      清水 謙多郎
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    Prediction and analysis of intrinsically disordered regions in membrane proteins
    • 批准号：
      17F17050
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2017
    • 负责人：
      清水 謙多郎
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    タンパク質間相互作用部位予測手法の開発
    • 批准号：
      07F07417
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2007
    • 负责人：
      清水 謙多郎
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    高精度のドッキング機能を有するタンパク質間相互作用予測システムの開発
    • 批准号：
      18016007
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $4.67万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      清水 謙多郎
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金